建筑抗震設計復習資料

1、建筑抗震設計綜合復習資料第一章緒論、名詞解釋：1、震源：地球內(nèi)部斷層錯動并引起周圍介質(zhì)振動的部位稱為震源。2、震中：震源正上方的地面位置叫震中。3、震中距：地面某處至震中的水平距離叫做震中距。4、地震震級：是表示地震本身大小的一種度量。5、地震波：地震時，地下巖體斷裂、錯動產(chǎn)生振動，并以波的形式從震源向外傳播是地震波。6、地震烈度：是指某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度。7、 地震動及三要素：由地震波傳播所引發(fā)的地面振動，通常稱為地震動。地震動的峰值（最 大振幅）、頻譜和持續(xù)時間，通常稱為地震動的三要素。&基本烈度：是指一個地區(qū)在一定時間（我國取 50年）內(nèi)在一

2、般場地條件下按一定的概率（我國取10%可能遭遇的最大地震烈度。它是一個地區(qū)進行抗震設防的依據(jù)。、簡答題：1、簡述抗震設防的基本目的和基本準則？答：工程抗震設防的基本目的是在一定的經(jīng)濟條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保障人民生命財產(chǎn)的安全。為了實現(xiàn)這一目的，我國的抗震設計規(guī)范以“小震不壞、中震可修、大震不倒”作為抗震設計的基本準則。2、建筑抗震設計在總體上要求把握的基本原則？答：注意場地選擇；把握建筑體型；利用結(jié)構(gòu)延性；設置多道防線；重視非結(jié)構(gòu)因素。3、建筑抗震設計的內(nèi)容與要求有哪些？答：建筑抗震設計的內(nèi)容與要求：概念設計、抗震計算與構(gòu)造措施。概念設計在總體上把握抗震設計的基本原則

3、；抗震計算為建筑抗震設計提供定量手段；構(gòu)造措施則可以在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計算結(jié)果的有效性。立身以立學為先，立學以讀書為本第二章場地與地基、名詞解釋：1、卓越周期：在巖層中傳播的地震波，本來具有多種頻率成份，其中，在振幅譜中幅值最 大的頻率分量所對應的周期，稱為地震動的卓越周期2、 液化：飽和松散的砂土或粉土（不含黃土），地震易發(fā)生液化現(xiàn)象，使地基承載力喪失 或減弱，甚至噴水冒砂，這種現(xiàn)象一般稱為砂土液化或地基土液化。3、 覆蓋層厚度：原意是指從地表面至地下基巖面的距離。為了實用方便，我國建筑抗震規(guī) 范進一步采用土層的絕對剛度定義覆蓋層厚度， 即地下基巖或剪切波速大

4、于 500m/s的堅硬 土層至地表面的距離，稱為覆蓋層厚度。、簡答題：1、建筑物的震害與哪些因素有關(guān)？答：建筑物的震害除與地震類型、結(jié)構(gòu)類型等有關(guān)外，還與其下臥層的構(gòu)成、覆蓋層厚度密切相關(guān)。2、我國抗震規(guī)范將場地劃分為幾個不同的類別？場地類別是依據(jù)哪些指標確定的？答：四類。場地類別是根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度兩個指標綜合確定的。3、何謂液化？并簡要闡述液化產(chǎn)生的機理。液化：飽和松散的砂土或粉土（不含黃土），地震易發(fā)生液化現(xiàn)象，使地基承載力喪失或減弱，甚至噴水冒砂，這種現(xiàn)象一般稱為砂土液化或地基土液化。其產(chǎn)生的機理是：地震時飽和砂土和粉土顆粒在強烈振動下發(fā)生相對位移，顆粒結(jié)構(gòu)趨于 壓密

5、，顆粒間空隙水來不及排泄而受到擠壓，因而使空隙水壓力急劇增加。當空隙水壓力 上升到與土顆粒所受到的總的正壓應力接近或相等時，土粒之間因摩擦產(chǎn)生的抗剪能力消 失，土顆粒便形同“液體”一樣處于懸浮狀態(tài)，形成所謂的液化現(xiàn)象。第三章結(jié)構(gòu)地震反應與抗震計算、名詞解釋：1、地震反應：由地震動引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、位移及結(jié)構(gòu)運動速度與加速度等統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)地震反應。立身以立學為先，立學以讀書為本2、地震作用：即結(jié)構(gòu)的地震慣性力。3、 地震反應譜：將單自由度體系的地震最大絕對加速度反應與其自振周期T的關(guān)系定義為地震反應譜。二、簡答題：1、何謂結(jié)構(gòu)地震反應？地震反應與哪些因素有關(guān)？答：由地震動引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、位

6、移及結(jié)構(gòu)運動速度與加速度等統(tǒng)稱結(jié)構(gòu)地震反應。結(jié)構(gòu)地震反應是一種動力反應，其大?。ɑ蛘穹┎粌H與地面運動有關(guān)，還與結(jié)構(gòu)動力特性（自振周期 振型和阻尼）有關(guān)。2、確定結(jié)構(gòu)動力計算簡圖的核心內(nèi)容？工程上常采用那種方法描述？答：確定結(jié)構(gòu)動力計算簡圖的核心內(nèi)容是結(jié)構(gòu)質(zhì)量的描述，工程上常采用集中化方法描述結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，以此確定結(jié)構(gòu)動力計算簡圖。3、結(jié)構(gòu)抗震計算的方法有哪些？答：底部剪力法、振型分解反應譜法、時程分析法4、底部剪力法的適用條件是什麼？答：高度不超過40米，剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻，結(jié)構(gòu)地震反應以第一振型反應為主。三、計算題：1、有一鋼筋混凝土三層框架，已知設計基本地震加速度為0.

7、2g,川類場地8度設防區(qū)一組,333一、二、三層質(zhì)點重 m1 =150 10 kg m2 =130 10 kg m3 =80 10 kg ,對應的 比=5m , H 2 = 9m , H 3 = 13m ； & = 275000kN / m , k = 225000kN /m , k3 =125000kN/m ； T 0.716s T 0.45s : ma 0.160.0673 試用底部剪力法計算三質(zhì)點體系在多遇地震下的各層水平地震作用、頂點最大位移； 若各質(zhì)點重改為=85 103kg m2 =85 103kg m3 = 70 103kg ,其它條件不變，試分別用能量法和頂點位移法求結(jié)

8、構(gòu)自振周期。立身以立學為先，立學以讀書為本解max -I 二(0.45 V'9麗廠。.心"。53，而結(jié)構(gòu)總重力荷載為Ge= 150130 809.8 =3528kN則結(jié)構(gòu)得底部剪力為FEK 二 GeqJS = 0.85G E'X= 0.85 3528 0.1053 =315.77kN已知Tg = 0.45s， h =0.716s1.4Tg = 0.63s。設該結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)，則需考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用。因、.n =0.0673Fn “Fek =0.0673 315.77 = 21.25kN又已知 Hr = 5m， H 2 = 9m， H 3 = 13m，&

9、#39; GjHj= 150 5 130 9 80 139.8 =29008kN mj壬則作用在結(jié)構(gòu)各樓層上的水平地震作用為n FekG1H1n' GjHjj 1F2F315059 81 -0.0673315.77 =74.62kN29008130匯9匯9 81 -0.0673315.77 =116.41kN2900880疋13漢9 81 -0.0673315.77 =103.48kN29008由此結(jié)構(gòu)的頂點位移為U 一 Fek . F2 F3H . F3Tnk3k232! 241 423= 0.0032m275000225000125000立身以立學為先，立學以讀書為本由題意知：G1

10、 =85 9.8KN，G2 =85 9.8KN，G3 =70 9.8KNV1 二(85 85 70) 9.8 二 240 9.8KNV2 =(85 70) 9.8 =155 9.8KNV3 =70 9.8KN240 9.8275000= 0.00855別用能量法和頂點位移法求結(jié)構(gòu)自振周期155 X 9 8"歸"00855 °.00675 "0153»270 9.8 =0.01530.00549 =0.0211250002 85 9.8 0.008552 85 9.8 0.01532 70 9.8 0.0212.85 9.8 0.00855 85

11、 9.8 0.0153 70 9.8 0.021T1 =1.8 Ft =1.8 0.021 =0.261秒2、有一鋼筋混凝土三層框架，已知設計基本地震加速度為0.2g,川類場地8度區(qū)一組，一'333二、三層質(zhì)點重 m1 =140 10 kg m2 =120 10 kg m3 =70 10 kg ；對應的 H1 = 5m， H2 =9m，H3 =13m ； k262000kN/m，k2 =216000kN /m，k3 = 115000kN / m ； T1 = 0.716s Tg = 0.45s -：max =0.16 = 0.0673 試用底部剪力法計算三質(zhì)點體系在多遇地震下的各層水平

12、地震作用、頂點最大位移； 若各質(zhì)點重改為 m1 =95 103kg m2 =85 103kg m3 = 75 103kg ,其它條件不變，試分解max -I 二0.45 V'9麗廠°.心。.1。53，而結(jié)構(gòu)總重力荷載為Ge-140 120709.8 =3234kN則結(jié)構(gòu)得底部剪力為FEK 二 Geq-冷=0.85G E'X= 0.85 3234 0.1053 = 289.46kN已知Tg = 0.45s， T1 = 0.716s1.4Tg = 0.63s。設該結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)，則需考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用。因、.n =0.0673Fn nFEK =0.0673

13、 289.46 =19.48kN又已知 H1 = 5m， H 2 = 9m， H 3 = 13m，n' GjHj= 140 5 120 9 70 139.8 = 26362kN mj壬則作用在結(jié)構(gòu)各樓層上的水平地震作用為尺二.日11 - -n Fek' GjHjj 1140 X5 xg 8=1 -0.0673289.46 =70.25kN26362120匯9匯9 8F21 -0.0673289.46 =108.39kN2636270漢13工9 8F31 -0.0673289.46 =91.33kN326362由此結(jié)構(gòu)的頂點位移為U _ _FekF2 F3HF3聽U3Kk2k32

14、89.46219.2110.81=+= 0.003m262000216000115000別用能量法和頂點位移法求結(jié)構(gòu)自振周期。（5分、5分，共10分）立身以立學為先，立學以讀書為本由題意知：G1 =95 9.8KN，G2 =85 9.8KN，G3 =75 9.8KNy =(95 85 75) 9.8 =255 9.8KNV2 =(85 75) 9.8 =160 9.8KNV3 =75 9.8KN255 9.8262000= 0.0095"猛"0095 0.00726 ".0168»275 9.8 =0.01680.0064 =0.0232115000二

15、0.267秒=2 90x9.8x0.00952 +80江9.8匯0.01682 +70匯9.8乂0.0232290 9.8 0.0095 80 9.8 0.0168 70 9.8 0.0232T1 =1.8 *t =1.8、0.0232 =0.274秒3、有一鋼筋混凝土三層框架， 位于川類場地，8度設防區(qū)一組，設計基本地震加速度為 0.2g ,已知一、二、三層質(zhì)點重=110 103kgm2 = 100 103kg m3 =50 103kg ；對應的比=5m ， H 2 = 9m ， H 3 = 13m ； k 255000kN / m ， k = 205000 kN / m ， k3 =105

16、000kN/m ；= 0.716s Tg = 0.45s = max = 0.16 ;0.0673 試用底部剪力法計算三質(zhì)點體系在多遇地震下的各層水平地震作用、頂點最大位移；（20分、8分，共28分） 若各質(zhì)點重改為 m）1 =90 103kg m2 = 80 103kg m 70 103kg ,其它條件不變，試分、.-maxGe0.45 V'9時 o.161053，而結(jié)構(gòu)總重力荷載為-110 100509.8 =2548kN則結(jié)構(gòu)得底部剪力為FEK = Geq、f1 = °.85G E'；1= 0.85 2548 0.1053 =228.06kN（8 分）已知Tg

17、= 0.45s，T1 = 0.716s 1.4Tg = 0.63s。該結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)，需考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用。因、.n =0.0673Fn nFEK =0.0673 228.06 =15.35kN（2 分）又已知 H1 = 5m， H 2 = 9m， H 3 = 13m，' GjHj= 110 5 100 9 50 139.8 = 20580kNj 1（4分）則作用在結(jié)構(gòu)各樓層上的水平地震作用為G1H1n' GjHjj 1n Fek110 5 9 81 -0.0673228.06 =55.71kNF220580100匯9漢9 81 -0.0673228.06 =9

18、1.16kNF32058050漢13漢9 81 -0.0673228.06 =65.84 kN20580（6分）由此結(jié)構(gòu)的頂點位移為U 一 Fek F2 F3FnF< Fn0.00251m255000205000105000k2k3（8 分）立身以立學為先，立學以讀書為本由題意知：G1 =90 9.8KN，G2 =80 9.8KN，G3 =70 9.8KNy =（908070） 9.8 =240 9.8KNV2 =（8070） 9.8 =150 9.8KN=70 9.8KNJ3240 9.80.0092225500070 疋 9 8J20.01640.0065 =0.0229105000

19、A CQ j Q O2 = S =0.009220.0072 二 0.0164205000（2 分）nIZ GM2 二2芽、Gd1 i呂2 2 2（3 分）=2 90 x 9.8匯0.00922 + 80 x 9.8 x 0.0164 +70 漢 9.8x 0.0229 = 0 265秒90 9.8 0.00922 80 9.8 0.0164 70 9.8 0.0229 一 . 秒T, =18 入 0.0229 =0.272秒（5分）第四章多層砌體結(jié)構(gòu)抗震計算一、簡答題：1、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的選型與布置應遵循哪幾方面的原則？并簡要說明。答：多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的選型與布置應遵循結(jié)構(gòu)布置：對于多層砌

20、體結(jié)構(gòu)房屋，應優(yōu)先采用 橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置方案，其次考慮采用縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)布置方案，避免采用縱墻承重 方案。同時要求縱橫墻對稱、均勻布置，沿平面應對齊、貫通，同一軸線上墻體宜等寬勻稱， 沿豎向宜上下連續(xù)。房屋的總高度與層數(shù)：隨層數(shù)增多，房屋的破壞程度也隨之加重，倒塌 率隨房屋的層數(shù)近似成正比增加。因此我國抗震規(guī)范對砌體房屋的總高度與層數(shù)規(guī)定一定的限 制。房屋的高寬比：當房屋的高寬比大時，地震時易于發(fā)生整體彎曲破壞。為了保證房屋的 穩(wěn)定性，規(guī)范規(guī)定了房屋的最大高寬比。抗震橫墻的間距：橫墻數(shù)量多，間距小，結(jié)構(gòu)的空 間剛度就大，抗震性能就好，反之，結(jié)構(gòu)抗震性能就差，橫墻間距過大，樓蓋剛度可能不

21、足以 立身以立學為先，立學以讀書為本傳遞水平地震力到相鄰墻體。因此，對多層砌體房屋的抗震橫墻間距作了規(guī)定。房屋的局部 尺寸：為了避免出現(xiàn)薄弱部位，防止因局部破壞發(fā)展成為整棟房屋破壞，故對多層砌體房屋的 局部尺寸作了規(guī)定。2、在多層砌體結(jié)構(gòu)中設置圈梁的作用是什么？答：圈梁在砌體結(jié)構(gòu)抗震中可以發(fā)揮多方面的作用。它可以加強縱橫墻的連接、增強樓蓋的整體性、增加墻體的穩(wěn)定性，它可以有效地約束墻體裂縫的開展，從而提高墻體的抗震能力；它還可以有效地抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均勻沉降對房屋的破壞作用。第五章多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設計一、簡答題：1、簡述框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻結(jié)構(gòu)的特點？答：框架結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)自身重量輕。適合于要求房屋內(nèi)部空間較大、 布置靈活的場合。整體重量的減輕能有效減小地震作用。如果設計合理，框架結(jié)構(gòu)的抗震性能-般較好，能達到很好的延性。但同時由于側(cè)向剛度較小，地震時水平變形較大，易造成非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞?？拐饓Y(jié)構(gòu)的特點